(57)【要約】【課題】  総レンズ成分数を極限まで少なくし、全変倍域にて結像性能を極めて安定的に高くして、沈胴時の厚みを極めて薄くしたズームレンズとそれを有する電子撮像装置。【解決手段】  複数のレンズ群Ｇ１、Ｇ２を有し、変倍あるいは合焦時に各々のレンズ群間隔が可変であり、その中の最も物体側のレンズ群Ｇ１が非球面を有する負レンズ成分と正レンズ成分の２つの成分からなるズームレンズと、その像側に位置する電子撮像素子とを有し、撮像して得られた画像データを加工して形状を変化させた画像データとして出力する電子撮像装置において、そのズームレンズがズーム広角端における樽型歪曲の度合いを規定した条件（１）を満足する。【選択図】        図１
2006047537.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレンズ群を有し、変倍あるいは合焦時に各々のレンズ群間隔が可変であり、その中の最も物体側のレンズ群Ｇ１が非球面を有する負レンズ成分と正レンズ成分の２つの成分からなるズームレンズと、その像側に位置する電子撮像素子とを有し、前記ズームレンズを通じて結像された像を前記電子撮像素子にて撮像して得られた画像データを加工して、形状を変化させた画像データとして出力することが可能な電子撮像装置であって、
前記ズームレンズが以下の条件を満足することを特徴とする電子撮像装置。
（１）      ０．７＜ｙ08* ／（ｆW ・ tanω08W ）＜０．９６
ただし、前記電子撮像素子の有効撮像面内（撮像可能な面内）で中心から最も遠い点までの距離（最大像高）をｙ10* とすると、ｙ08* ＝０．８ｙ10* 、ω08W は広角端における前記撮像面上の中心からｙ08* の位置に結ぶ像点に対応する物点方向の光軸に対する角度である。
【請求項２】
複数のレンズ群を有し、変倍あるいは合焦時に各々のレンズ群間隔が可変であり、その中の最も物体側のレンズ群Ｇ１が非球面を有する負レンズ成分と正レンズ成分の２つの成分からなるズームレンズと、その像側に位置する電子撮像素子とを有し、前記ズームレンズを通じて結像された像を前記電子撮像素子にて撮像して得られた画像データを加工して、形状を変化させた画像データとして出力することが可能な電子撮像装置であって、
前記ズームレンズがｆW の５０倍以上のいずれかの物体距離に合焦した時に、以下の条件を満足することを特徴とする電子撮像装置。
（１）      ０．７＜ｙ08* ／（ｆW ・ tanω08W ）＜０．９６
ただし、前記電子撮像素子の有効撮像面内（撮像可能な面内）で中心から最も遠い点までの距離（最大像高）をｙ10* とすると、ｙ08* ＝０．８ｙ10* 、ω08W は広角端における前記撮像面上の中心からｙ08* の位置に結ぶ像点に対応する物点方向の光軸に対する角度である。
【請求項３】
以下の条件を満足することを特徴とする請求項１又は２記載の電子撮像装置。
（２）      １．２＜ｙ10* ／ａ＜６．０
ただし、ｙ10* は前記電子撮像素子の有効撮像面内（撮像可能な面内）で中心から最も遠い点までの距離（最大像高）で、単位はｍｍ、ａは前記電子撮像素子長辺方向の画素間距離で、単位はμｍである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子撮像装置に関し、特に、収納時に奥行きが極めて薄くなるズームレンズとそれを有する電子撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、銀塩３５ｍｍフィルム（通称ライカ版）カメラに代わる次世代カメラとして、デジタルカメラ（電子カメラ）が注目されてきている。さらに、それは業務用高機能タイプからポータブルな普及タイプまで、幅広い範囲でいくつものカテゴリーを有するようになってきている。本発明においては、特にポータブルな普及タイプのカテゴリーに注目し、高画質を確保しながら奥行きの薄いビデオカメラ、デジタルカメラを実現する技術を提供することを狙っている。
【０００３】
カメラの奥行き方向を薄くするのに最大のネックとなっているのは、光学系、特にズームレンズ系の最も物体側の面から撮像面までの厚みである。最近では、撮影時に光学系をカメラボディ内からせり出し、携帯時に光学系をカメラボディ内に収納するいわゆる沈胴式鏡筒を採用することが主流になっている。このような従来例として特許文献１乃至特許文献４のものがある。
【特許文献１】特開平１１−２５８５０７号公報
【特許文献２】特開平１１−５２２４６号公報
【特許文献３】特開平９−３３８１０号公報
【特許文献４】特開平１１−１４２７３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、使用するレンズタイプやフィルターによって光学系沈胴時の厚みが大きく異なる。特に、ズーム比やＦ値等の仕様を高く設定することを考えた場合、最も物体側のレンズ群が正の屈折力を有するいわゆる正先行型ズームレンズは、各々のレンズエレメントの厚みやデッドスペースが大きく、沈胴してもたいして厚みが薄くならない（特許文献１）。負先行型で特に２乃至３群構成のズームレンズはその点有利であるが、群内構成枚数が多かったり、エレメントの厚みが大きかったり、最も物体側のレンズが正レンズの場合も沈胴しても薄くならない（特許文献２）。
【０００５】
また、現在知られている中で電子撮像素子用に適しかつズーム比、画角、Ｆ値等を含めた結像性能が良好で、沈胴厚を最も薄くできる可能性を有するものの例として、特許文献３、特許文献４等のものがある。
【０００６】
上記特許文献における光学系では、第１レンズ群の入射瞳位置を浅くするとその径が小さくなり、結果として第１レンズ群自身を薄くすることができる。しかしながら、そのためには第２レンズ群の倍率を高く、つまり屈折力を増大しなくてはならない。そのため、結像性能を犠牲にするか、構成枚数を増やして奥行きを薄くすることを犠牲にするしかない。
【０００７】
本発明は従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、レンズ収納時（沈胴時）に奥行き方向の厚みが極めて薄く、かつ、全変倍域にて結像性能を極めて安定的に高くしたズームレンズとそれを有する電子撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成する本発明の電子撮像装置は、複数のレンズ群を有し、変倍あるいは合焦時に各々のレンズ群間隔が可変であり、その中の最も物体側のレンズ群Ｇ１が非球面を有する負レンズ成分と正レンズ成分の２つの成分からなるズームレンズと、その像側に位置する電子撮像素子とを有し、前記ズームレンズを通じて結像された像を前記電子撮像素子にて撮像して得られた画像データを加工して形状を変化させた画像データとして出力することが可能な電子撮像装置において、
前記ズームレンズが以下の条件を満足することを特徴とするものである。
【０００９】
（１）      ０．７＜ｙ08* ／（ｆW ・ tanω08W ）＜０．９６
ただし、前記電子撮像素子の有効撮像面内（撮像可能な面内）で中心から最も遠い点までの距離（最大像高）をｙ10* とすると、ｙ08* ＝０．８ｙ10* 、ω08W は広角端における前記撮像面上の中心からｙ08* の位置に結ぶ像点に対応する物点方向の光軸に対する角度である。
【００１０】
上記目的を達成する本発明のもう１つの電子撮像装置は、複数のレンズ群を有し、変倍あるいは合焦時に各々のレンズ群間隔が可変であり、その中の最も物体側のレンズ群Ｇ１が非球面を有する負レンズ成分と正レンズ成分の２つの成分からなるズームレンズと、その像側に位置する電子撮像素子とを有し、前記ズームレンズを通じて結像された像を前記電子撮像素子にて撮像して得られた画像データを加工して形状を変化させた画像データとして出力することが可能な電子撮像装置において、
前記ズームレンズがｆW の５０倍以上のいずれかの物体距離に合焦した時に、以下の条件を満足することを特徴とする電子撮像装置。
【００１１】
（１）      ０．７＜ｙ08* ／（ｆW ・ tanω08W ）＜０．９６
ただし、前記電子撮像素子の有効撮像面内（撮像可能な面内）で中心から最も遠い点までの距離（最大像高）をｙ10* とすると、ｙ08* ＝０．８ｙ10* 、ω08W は広角端における前記撮像面上の中心からｙ08* の位置に結ぶ像点に対応する物点方向の光軸に対する角度である。
【００１２】
なお、ここで言うレンズ成分とは、レンズ単体又はレンズ表面に樹脂等からなる厚み１ｍｍ未満の薄いレンズを密着硬化させたような複合レンズを意味する。つまり、媒質境界面の数がレンズ数＋１であるレンズを意味する。
【００１３】
以下に、本発明において上記構成をとる理由と作用を説明する。
【００１４】
最も物体側の第1 レンズ群では、径が最も大きくなりやすい。そこで、ズームレンズの広角端近傍の焦点距離において、意図的に大きな樽型の歪曲収差を発生させ、この状態で電子撮像素子に像を結像させるようにする。このようにすると、最も物体側のレンズ群Ｇ１の有効径が小型化できる。その結果、ズームレンズ自身を薄くすることができる。さらに、レンズ群Ｇ１を負レンズ成分と正レンズ成分の２つの成分のみで構成したとする。この場合、歪曲収差補正のために、この２つのレンズ成分間の距離をある一定値以上とらなくてはならない。ところが、歪曲収差量を許容することで、この距離が余り必要でなくなる。よって、このようにすることで、ここでも薄型化に寄与することができる。ところで、樽型に歪んだ像は撮像素子にて光電変換され、画像データとして得られる。この電子データは、電子撮像装置の信号処理系にて電気的に加工が施される。この加工は、形状変化に相当する加工である。このような加工により、最終的に電子撮像装置より出力する画像データを得ることができる。この画像データは、何らかの表示装置にて再生した場合、歪曲が補正されている。すなわち、被写体形状に略相似した画像が得られる。
【００１５】
このように、光学系で意図的に歪曲収差を出して電子撮像素子で撮像後に電気的に画像処理して歪みを補正する方法を導入したのは、光学系の小型化あるいは広角化（歪曲込みの垂直方向の画角が３８°以上）が最大の狙いである。
【００１６】
無限遠物体を結像して得られた像に歪曲がない場合は、
ｆ＝ｙ* ／ tanω＝ｙ／ tanω
が成立する。ただし、ｙ* は像点の光軸からの高さ、ｙは理想像点（光学系に歪曲収差がないときの像点）の光軸からの高さ、ｆは結像系の焦点距離、ωは撮像面上の中心からｙ* の位置に結ぶ像点に対応する物点方向の光軸に対する角度である。
【００１７】
結像系に樽型の歪曲収差がある場合は、
ｆ＞ｙ* ／ tanω
となる。つまり、ｆとｙを一定とするならば、ωは大きな値となる。
【００１８】
条件（１）は、ズーム広角端における樽型歪曲の度合いを規定したものである。上限の０．９６を越えると、小型化薄型化が困難となる。下限の０．７を下回ると、光学系の歪曲収差による画像歪みを画像処理にて補正した場合、画角周辺部の放射方向への引き伸ばし率が高くなりすぎる。その結果、画像周辺部の鮮鋭度の劣化が目立つようになる。
【００１９】
また、以下を満たすと、より好ましい。
【００２０】
（１）’    ０．７５＜ｙ08* ／（ｆW ・ tanω08W ）＜０．９４
さらに、以下を満たすと、最も好ましい。
【００２１】
（１）”    ０．８０＜ｙ08* ／（ｆW ・ tanω08W ）＜０．９２
ところで、実際の像高ｙ* は理想像高ｙの関数になる。ここで、その微分値ｄｙ* ／ｄｙがある程度以上に大きくなるような局所的なｙにおいては、歪曲補正時の局所的拡大率が大きくなりすぎる。よって、その部位にて所定の解像力を得ることが困難になる。そこで、以下を満たすとより好ましい。
【００２２】
（１−２）０．４＜（ｄｙ* ／ｄｙ）y08*／（ｄｙ* ／ｄｙ）y00*＜０．９
ただし、（ｄｙ* ／ｄｙ）y08*は、ｙ08* ＝０．８ｙ10* におけるｄｙ* ／ｄｙ、（ｄｙ* ／ｄｙ）y00*はｙ00* ＝０．０ｙ10* におけるｄｙ* ／ｄｙである。
【００２３】
条件（１−２）の下限の０．４を下回ると、歪曲補正時の局所的拡大率が大きくなりすぎてその部位にて所定の解像力を得ることが困難になる。上限の０．９を越えると、本発明の目的を達成し難くなる。
【００２４】
また、以下を満たすとより好ましい。
【００２５】
（１−２）’０．５＜（ｄｙ* ／ｄｙ）y08*／（ｄｙ* ／ｄｙ）y00*＜０．８５
さらに、少なくとも以下を満たすと最も好ましい。
【００２６】
（１−２）”  ０．５５＜（ｄｙ* ／ｄｙ）y08*／（ｄｙ* ／ｄｙ）y00*＜０．８
なお、上記ズームレンズの結像能力は、以下の条件（２）を満たす電子撮像装置に対応したものである。
【００２７】
（２）      １．２＜ｙ10* ／ａ＜６．０
ただし、ｙ10* は前記電子撮像素子の有効撮像面内（撮像可能な面内）で中心から最も遠い点までの距離（最大像高）で、単位はｍｍ、ａは前記電子撮像素子長辺方向の画素間距離で、単位はμｍである。
【００２８】
また、ズームレンズを薄くするためには、光学ローパスフィルターは極力用いないことが望ましい。そこで、以下の条件（３）を満たすとよい。
【００２９】
（３）      ＦW ≧１．１ａ（μｍ）
ただし、ＦW は広角端における解放Ｆ値、ａは前記電子撮像素子長辺方向の画素間距離で、単位はμｍである。
【００３０】
これは、ある程度以上画素サイズが小さくなると、回折の影響によりナイキスト周波数以上の成分がなくなることを利用したものである。条件（３）を満足しない場合は、光学ローパスフィルターが必要となる。
【００３１】
この条件を満足すれば、光学ローパスフィルターはなくても、折り返し歪みは許容できる。なお、画質確保上開口絞りは開放のみとし、絞り込まない方がよい。すると、絞り込み機構を省略できる分だけ小型化薄型化が可能になる。
【００３２】
また、条件（３）’のようにするとより好ましい。
【００３３】
（３）’    ＦW ≧１．２ａ（μｍ）
さらに、条件（３）”のようにすると最も好ましい。
【００３４】
（３）”    ＦW ≧１．３ａ（μｍ）
先にも述べたように、歪曲収差をある程度許容して、電子撮像装置のズームレンズを構成するのが良い。そして、最も物体側のレンズ群Ｇ１の負レンズ成分と正レンズ成分の光軸上における空気間隔ｄ1 が、以下の条件（４）を満足するのがよい。
【００３５】
（４）      ０．３＜ｄ1 ／ｙ10* ＜０．６
ただし、前記電子撮像素子の有効撮像面内（撮像可能な面内）で中心から最も遠い点までの距離（最大像高）ｙ10* は、０＜ｙ10* ＜６（ｍｍ）である。
【００３６】
薄型化のためにｄ1 を小さくすると、レンズ群Ｇ１の最適な主点位置が像側へずれる。そのため、それを戻そうとすると、負レンズ成分の最も物体側の面の曲率が、負の方向へ移動する（例えば、像側に凸のメニスカス形状になる）。すると、歪曲収差か非点収差が悪化する。そこで、歪曲収差を樽型にして画像処理にて補正をするようにする。しかし、下限値の０．３を下回るようにｄ1 を小さくすると、非点収差を補正したときの歪曲収差が大きくなりすぎる。この場合、画像処理にて補正しても、画面周辺部の解像度を確保することが困難となる。上限値の０．６を越えると、従来技術同様、レンズ系全体の薄型化が困難となる。
【００３７】
また、条件（４）’を満足すると、より好ましい。
【００３８】
（４）’    ０．３３＜ｄ1 ／ｙ10* ＜０．５５
さらに、条件（４）”を満足すると、最も好ましい。
【００３９】
（４）”    ０．３６＜ｄ1 ／ｙ10* ＜０．５
あるいは、最も物体側のレンズ群Ｇ１の負レンズ成分と正レンズ成分が、以下の条件（５）を満足するようにすれば良い。そうすると、ｄ1 を小さくしやすい。
【００４０】
（５）      ０．５５＜Ｒ11R ／Ｒ12F ＜０．９５
ただし、Ｒ11R は最も物体側のレンズ群Ｇ１の負レンズ成分における最も像側の面、Ｒ12F は最も物体側のレンズ群Ｇ１の正レンズ成分における最も物体側の面の光軸上での曲率半径である。
【００４１】
この場合は、条件（５）の上限値の０．９５を越えると、非点収差を補正したときの歪曲収差が大きくなりすぎ、画像処理にて補正しても画面周辺部の解像度を確保することが困難となる。下限値の０．５５を下回ると、従来技術同様、レンズ系全体の薄型化が困難となる。
【００４２】
また、条件（５）’を満足すると、より好ましい。
【００４３】
（５）’    ０．６＜Ｒ11R ／Ｒ12F ＜０．９
さらに、条件（５）”を満足すると、最も好ましい。
【００４４】
（５）”    ０．６５＜Ｒ11R ／Ｒ12F ＜０．８５
別の見方をすれば、最も物体側のレンズ群Ｇ１の負レンズ成分は、その形状因子と媒質屈折率が以下の条件（６）、（７）を共に満足するのがよい。
【００４５】
（６）      ０．０＜（Ｒ11F ＋Ｒ11R ）／（Ｒ11F −Ｒ11R ）＜１．５
（７）      １．５５＜ｎ1 
ただし、Ｒ11F 、Ｒ11R はそれぞれ最も物体側のレンズ群Ｇ１の負レンズ成分における最も物体側の面と最も像側の面の光軸上での曲率半径、ｎ1 は前記負レンズ成分の最も中心厚の厚いレンズ要素の屈折率である。
【００４６】
条件（６）の下限値の０．０を下回ると、非点収差を補正したときの歪曲収差が大きくなりすぎる。この場合、画像処理にて補正しても、画面周辺部の解像度を確保することが困難となる。上限値の１．５を越えると、従来技術同様、レンズ系全体の薄型化が困難となる。なお、レンズ群Ｇ１の負レンズ成分の最も中心厚の厚いレンズ要素の屈折率は条件（７）を満たして一定以上ないと、条件（６）を満たしても、所望の解像度を確保することは困難となる。
【００４７】
また、条件（６）’、（７）’を満足すると、より好ましい。
【００４８】
（６）’    ０．３＜（Ｒ11F ＋Ｒ11R ）／（Ｒ11F −Ｒ11R ）＜１．２
（７）’    １．６０＜ｎ1 
さらに、条件（６）”、（７）”を満足すると、最も好ましい。
【００４９】
（６）”    ０．５＜（Ｒ11F ＋Ｒ11R ）／（Ｒ11F −Ｒ11R ）＜０．９
（７）”    １．６５＜ｎ1 
あるいは、最も物体側のレンズ群Ｇ１の最も物体側の面から最も像側の面までの光軸上の厚みｔ1 が以下の条件を満足するようにしてもよい。
【００５０】
（８）      ０．７＜ｔ1 ／ｙ10* ＜１．３５
ただし、前記電子撮像素子の有効撮像面内（撮像可能な面内）で中心から最も遠い点までの距離（最大像高）ｙ10* は、０＜ｙ10* ＜６（ｍｍ）である。
【００５１】
この条件（８）の下限値０．７を下回るようにｔ1 を小さくすると、非点収差を補正したときの歪曲収差が大きくなりすぎる。この場合、画像処理にて補正しても、画面周辺部の解像度を確保することが困難となる。上限値の１．３５を越えると、従来技術同様、レンズ系全体の薄型化が困難となる。
【００５２】
また、条件（８）’を満足すると、より好ましい。
【００５３】
（８）’    ０．８＜ｔ1 ／ｙ10* ＜１．３
さらに、条件（８）”を満足すると、最も好ましい。
【００５４】
（８）”    ０．８５＜ｔ1 ／ｙ10* ＜１．２５
なお、以上述べてきた最も物体側のレンズ群Ｇ１は、物体側から順に、負レンズと正レンズの２つのレンズ要素のみで構成してもよい。
【００５５】
さて、最も物体側のレンズ群Ｇ１の像側に隣接するレンズ群Ｇ２は、広角側から望遠側に向かって変倍する際には、常に物体側へ移動する。そして、以下の条件（９）を満足する。
【００５６】
（９）      １．３＜−βT ＜２．１
ただし、βT は望遠端におけるレンズ群Ｇ２の横倍率である。ここで、前記電子撮像素子の有効撮像面内（撮像可能な面内）で中心から最も遠い点までの距離（最大像高）ｙ10* は、０＜ｙ10* ＜６（ｍｍ）である。
【００５７】
レンズ群Ｇ１を小型薄型化するには、その有効径を小さくすることが効果的であるが、それにはレンズ群Ｇ２の横倍率が重要となる。条件（９）の下限値の１．３を下回ると、広角端における全長が長くなる。そのため、沈胴のための機構が複雑大型化する。また、それだけでなく、レンズ群Ｇ１の有効径が肥大化し、薄型化の障害となりやすい。また、その上限値の２．１を越えると、第２レンズ群Ｇ２の構成枚数を増やさないと、所望の解像度を確保することが困難となる。
【００５８】
また、条件（９）’を満足すると、より好ましい。
【００５９】
（９）’    １．３５＜−βT ＜２．０
さらに、条件（９）”を満足すると、最も好ましい。
【００６０】
（９）”    １．４＜−βT ＜１．９
また、最も物体側のレンズ群Ｇ１の像側に隣接するレンズ群Ｇ２は、広角側から望遠側に向かって変倍する際には、常に物体側へ移動し、以下の条件を満足するとよい。
【００６１】
（１０）      ０．７＜ｔ2 ／ｙ10* ＜１．６
ただし、ｔ2 はレンズ群Ｇ２の最も物体側の面から最も像側の面までの光軸上の距離である。ここで、前記電子撮像素子の有効撮像面内（撮像可能な面内）で中心から最も遠い点までの距離（最大像高）ｙ10* は、０＜ｙ10* ＜６（ｍｍ）である。
【００６２】
条件（１０）の下限値の０．７を下回ると、ズーム全域にて非点収差の補正が困難となる。一方、上限値の１．６を越えると、レンズ群Ｇ２を非球面を多数使用して構成枚数を減らす意味がなくなる。
【００６３】
また、条件（１０）’を満足すると、より好ましい。
【００６４】
（１０）’    ０．８＜ｔ2 ／ｙ10* ＜１．５
さらに、条件（１０）”を満足すると、最も好ましい。
【００６５】
（１０）”    ０．９＜ｔ2 ／ｙ10* ＜１．４
また、レンズ群Ｇ２の移動のし方に関して、以下の条件を満足するのが好ましい。このようにすると、沈胴時の薄型化のためによい。
【００６６】
（１１）      ０．１０＜Ｄ12T ／ｙ10* ＜０．７
ただし、Ｄ12T は望遠端かつ無限遠物点合焦時におけるレンズ群Ｇ１の最も像側の面からレンズ群Ｇ２の最も物体側の面までの光軸上の距離距離である。ここで、前記電子撮像素子の有効撮像面内（撮像可能な面内）で中心から最も遠い点までの距離（最大像高）ｙ10* は、０＜ｙ10* ＜６（ｍｍ）である。
【００６７】
条件（１１）の上限値の０．７を越えると、光学系のサイズが大きくなりやすい。すなわち、全体が厚くなり発明の目的に反する。下限値の０．１０を下回ると、望遠端におけるレンズ部分の総厚を薄く出来るため、沈胴時の厚みを薄くしやすい、しかしながら、変倍時に、レンズ群の機械的干渉が起こりやすくなる。
【００６８】
なお、開口絞りはレンズ群Ｇ２の物体側に隣接し、レンズ群Ｇ２と一体的に移動する。そのため、Ｄ12T を小さくすると障害となる。しかしながら、レンズ群Ｇ２の最も物体側の面は、物体側に凸面である。そこで、レンズ面が開口絞り内径部を貫通するように開口絞りを配置すれば、その障害はなくなる。
【００６９】
また、本発明の電子撮像装置では、画素ピッチが小さいため回折による劣化を考慮して絞りを小さく絞り込むことはない。つまり、以下の条件を満足するとよい。
【００７０】
（１２）      −０．７＜ｄs ／ｙ10* ＜０
ただし、ｄs は最外軸上光線を決める開口絞りの開口部位（内径部）を含む面と光軸との交点位置とレンズ群Ｇ２の最も物体側の面頂との距離であり、負値は後者が前者よりも物体側にある場合である。
【００７１】
条件（１２）は、条件（１１）を満足しやすくするために設定したものである。上限の０を越えると、条件（１１）を満足し難くなり、下限値の−０．７を下回っても、条件（１１）を満足するための効果が増えることはなく、無意味である。
【００７２】
また、条件（１１）’、（１２）’を満足すると、より好ましい。
【００７３】
（１１）’    ０．１５＜Ｄ12T ／ｙ10* ＜０．６
（１２）’    −０．６＜ｄs ／ｙ10* ＜−０．０５
さらに、条件（１１）”、（１２）”を満足すると、最も好ましい。
【００７４】
（１１）”    ０．２０＜Ｄ12T ／ｙ10* ＜０．５
（１２）”    −０．５＜ｄs ／ｙ10* ＜−０．１
また、前述のように、最も物体側のレンズ群は、大きくなりやすい。このレンズ群Ｇ１のサイズを決める大きな要因の１つに、レンズ群Ｇ１の最も物体側の面から見た開口絞りの位置がある。開口絞りはレンズ群Ｇ１の像側に位置しながらも、以下の条件を満足した方がよい。
【００７５】
（１３）      ４．０＜ＰW ／ｙ10* ＜６．５
ただし、ＰW は広角端における最も物体側の面から開口絞り位置までの光軸上での距離である。ここで、前記電子撮像素子の有効撮像面内（撮像可能な面内）で中心から最も遠い点までの距離（最大像高）ｙ10* は、０＜ｙ10* ＜６（ｍｍ）である。
【００７６】
条件（１３）の下限値の４．０を下回ると、レンズ群Ｇ１の小型化にはよいが、レンズ群Ｇ２の負担（屈折力）が増大し、結像性能劣化を招きやすい。上限値の６．５を越えると、レンズ群が大型化しやすい。
【００７７】
また、条件（１３）’を満足すると、より好ましい。
【００７８】
（１３）’    ４．２＜ＰW ／ｙ10* ＜６．０
さらに、条件（１３）”を満足すると、最も好ましい。
【００７９】
（１３）”    ４．４＜ＰW ／ｙ10* ＜５．５
なお、最も物体側のレンズ群Ｇ１の像側に隣接するレンズ群Ｇ２は、物体側から順に、正レンズ成分と負レンズ成分の２つの成分のみで構成できる。また、正レンズと負レンズの２つのレンズ要素のみでも構成できる。この場合、負レンズ成分あるいは負レンズの形状に関して条件（１４）を満足するとよい。
【００８０】
（１４）      −１０＜（Ｒ22F ＋Ｒ22R ）／（Ｒ22F −Ｒ22R ）＜０．５
ただし、Ｒ22F 、Ｒ22R はそれぞれレンズ群Ｇ２の負レンズ成分における最も物体側の面と最も像側の面の光軸上での曲率半径である。
【００８１】
条件（１４）の上限値の０．５を越えると、沈胴時のレンズ移動量を小さくしやすいが、コマ収差等が悪化しやすい。下限の−１０を下回ると、沈胴時のレンズ移動量が多くなりやすい。
【００８２】
また、条件（１４）’を満足すると、より好ましい。
【００８３】
（１４）’    −８＜（Ｒ22F ＋Ｒ22R ）／（Ｒ22F −Ｒ22R ）＜−０．５
さらに、条件（１４）”を満足すると、最も好ましい。
【００８４】
（１４）”    −６＜（Ｒ22F ＋Ｒ22R ）／（Ｒ22F −Ｒ22R ）＜−２
以上の条件（１）〜（１４）に関しては、何れか２つ以上あるいはそれらの下位の条件を任意に組み合わせて満足するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００８５】
本発明により、レンズ収納時（沈胴時）に奥行き方向の厚みを極めて薄くするために総レンズ枚数を最小で４枚にしても、全変倍域にて結像性能を極めて安定的に高くしたズームレンズを搭載した電子撮像装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００８６】
以下、本発明の電子撮像装置に用いるズームレンズの実施例１〜４について説明する。実施例１〜４の無限遠物点合焦時の広角端（ａ）、中間状態（ｂ）、望遠端（ｃ）のレンズ断面図をそれぞれ図１〜図４に示す。図中、第１レンズ群はＧ１、開口絞りはＳ、第２レンズ群はＧ２、ＩＲカットコートを施したローパスフィルター等を構成する平行平板はＬ、電子撮像素子のカバーガラスの平行平板はＧ、像面はＩで示してある。なお、カバーガラスＧの表面に波長域制限用の多層膜を施してもよい。また、そのカバーガラスＧにローパスフィルター作用を持たせるようにしてもよい。
【００８７】
実施例１のズーム光学系は、図１に示すように、物体側から順に、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２から構成されており、広角端から望遠端への変倍をする際に、第１レンズ群Ｇ１は像側に凸の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端の位置より像側に位置する。開口絞りＳと第２レンズ群Ｇ２は一体に第１レンズ群Ｇ１との間隔を縮めながら物体側に単調に移動する。
【００８８】
物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、両凹負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなり、第２レンズ群Ｇ２は、両凸正レンズと、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる。
【００８９】
非球面は、全てのレンズ面の８面に用いている。
【００９０】
実施例２のズーム光学系は、図２に示すように、物体側から順に、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２から構成されており、広角端から望遠端への変倍をする際に、第１レンズ群Ｇ１は像側に凸の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端の位置より像側に位置する。開口絞りＳと第２レンズ群Ｇ２は一体に第１レンズ群Ｇ１との間隔を縮めながら物体側に単調に移動する。
【００９１】
物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、両凹負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなり、第２レンズ群Ｇ２は、両凸正レンズと、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる。
【００９２】
非球面は、全てのレンズ面の８面に用いている。
【００９３】
実施例３のズーム光学系は、図３に示すように、物体側から順に、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２から構成されており、広角端から望遠端への変倍をする際に、第１レンズ群Ｇ１は像側に凸の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端の位置より像側に位置する。開口絞りＳと第２レンズ群Ｇ２は一体に第１レンズ群Ｇ１との間隔を縮めながら物体側に単調に移動する。
【００９４】
物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、両凹負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなり、第２レンズ群Ｇ２は、両凸正レンズと、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる。
【００９５】
非球面は、全てのレンズ面の８面に用いている。
【００９６】
実施例４のズーム光学系は、図４に示すように、物体側から順に、負屈折力の第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、正屈折力の第２レンズ群Ｇ２から構成されており、広角端から望遠端への変倍をする際に、第１レンズ群Ｇ１は像側に凸の軌跡を描いて移動し、望遠端では広角端の位置より像側に位置する。開口絞りＳと第２レンズ群Ｇ２は一体に第１レンズ群Ｇ１との間隔を縮めながら物体側に単調に移動する。
【００９７】
物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなり、第２レンズ群Ｇ２は、両凸正レンズと、両凹負レンズからなる。
【００９８】
非球面は、第１レンズ群Ｇ１の負メニスカスレンズの像側の面、正メニスカスレンズの物体側の面、第２レンズ群Ｇ２の全てのレンズ面の６面に用いている。
【００９９】
以下に、上記各実施例の数値データを示すが、記号は上記の外、ｆは全系焦点距離、ＦNOはＦナンバー、ＷＥは広角端、ＳＴは中間状態、ＴＥは望遠端、ｒ1 、ｒ2 …は各レンズ面の曲率半径、ｄ1 、ｄ2 …は各レンズ面間の間隔、ｎd1、ｎd2…は各レンズのｄ線の屈折率、νd1、νd2…は各レンズのアッベ数である。なお、非球面形状は、ｘを光の進行方向を正とした光軸とし、ｙを光軸と直交する方向にとると、下記の式にて表される。
【０１００】
ｘ＝（ｙ2 ／ｒ）／［１＋｛１−（Ｋ＋１）（ｙ／ｒ）2 ｝1/2 ］
＋Ａ4 ｙ4 ＋Ａ6 ｙ6 ＋Ａ8 ｙ8 
ただし、ｒは近軸曲率半径、Ｋは円錐係数、Ａ4 、Ａ6 、Ａ8 はそれぞれ４次、６次、８次の非球面係数である。
【０１０１】
実施例１
ｒ1 =   -80.3012（非球面）  ｄ1 =  1.0000   ｎd1 =1.74320 νd1 =49.34 
ｒ2 =     6.1213（非球面）  ｄ2 =  1.5886   
ｒ3 =     7.8091（非球面）  ｄ3 =  1.6298   ｎd2 =1.84666 νd2 =23.78 
ｒ4 =    12.6372（非球面）  ｄ4 = （可変）  
ｒ5 =     ∞（絞り）        ｄ5 = -0.5000   
ｒ6 =     4.5177（非球面）  ｄ6 =  2.1059   ｎd3 =1.58913 νd3 =61.14 
ｒ7 =   -11.6839（非球面）  ｄ7 =  0.5364   
ｒ8 =    -4.0191（非球面）  ｄ8 =  1.0393   ｎd4 =1.84666 νd4 =23.78 
ｒ9 =    -6.9703（非球面）  ｄ9 = （可変）  
ｒ10=     ∞                ｄ10=  0.9600   ｎd5 =1.54771 νd5 =62.84 
ｒ11=     ∞                ｄ11=  0.6000   
ｒ12=     ∞                ｄ12=  0.5000   ｎd6 =1.51633 νd6 =64.14 
ｒ13=     ∞                ｄ13=  0.5000   
ｒ14=     ∞（像面）        
非球面係数
第１面
Ｋ  =  0
Ａ4 =  9.0166 ×10-5
Ａ6 =  0.0000 
第２面
Ｋ  =  0
Ａ4 = -4.1100 ×10-4
Ａ6 =  2.6370 ×10-5
第３面
Ｋ  =  0
Ａ4 = -7.3294 ×10-4
Ａ6 =  2.6541 ×10-5
第４面
Ｋ  =  0
Ａ4 = -5.6865 ×10-4
Ａ6 =  1.6975 ×10-5
第６面
Ｋ  =  0
Ａ4 =  5.0962 ×10-4
Ａ6 =  0.0000 
第７面
Ｋ  =  0
Ａ4 =  3.6845 ×10-3
Ａ6 =  0.0000 
第８面
Ｋ  =  0
Ａ4 =  1.3837 ×10-2
Ａ6 = -2.1725 ×10-4
第９面
Ｋ  =  0
Ａ4 =  9.2372 ×10-3
Ａ6 =  1.5395 ×10-4
ズームデータ（∞）
ＷＥ            ＳＴ            ＴＥ
ｆ (mm)             6.00611        11.99361        17.91963 
ＦNO                3.1351          4.3092          5.5123
ｄ4                14.5657          4.8297          1.6000
ｄ9                 9.3815         13.9712         18.5540                  。
【０１０２】
実施例２
ｒ1 =   -48.0000（非球面）  ｄ1 =  1.0000   ｎd1 =1.74320 νd1 =49.34 
ｒ2 =     5.6908（非球面）  ｄ2 =  1.4977   
ｒ3 =     7.4496（非球面）  ｄ3 =  1.5669   ｎd2 =1.84666 νd2 =23.78 
ｒ4 =    12.8049（非球面）  ｄ4 = （可変）  
ｒ5 =     ∞（絞り）        ｄ5 = -0.5000   
ｒ6 =     4.7641（非球面）  ｄ6 =  2.3639   ｎd3 =1.49700 νd3 =81.54 
ｒ7 =    -7.9339（非球面）  ｄ7 =  0.8763   
ｒ8 =    -4.2374（非球面）  ｄ8 =  1.0952   ｎd4 =1.84666 νd4 =23.78 
ｒ9 =    -6.5441（非球面）  ｄ9 = （可変）  
ｒ10=     ∞                ｄ10=  0.9600   ｎd5 =1.54771 νd5 =62.84 
ｒ11=     ∞                ｄ11=  0.6000   
ｒ12=     ∞                ｄ12=  0.5000   ｎd6 =1.51633 νd6 =64.14 
ｒ13=     ∞                ｄ13=  0.5000   
ｒ14=     ∞（像面）        
非球面係数
第１面
Ｋ  =  0
Ａ4 =  1.4590 ×10-4
Ａ6 =  0.0000 
第２面
Ｋ  =  0
Ａ4 = -6.5163 ×10-4
Ａ6 =  4.4567 ×10-5
第３面
Ｋ  =  0
Ａ4 = -8.9735 ×10-4
Ａ6 =  4.6463 ×10-5
第４面
Ｋ  =  0
Ａ4 = -6.1437 ×10-4
Ａ6 =  3.0689 ×10-5
第６面
Ｋ  =  0
Ａ4 = -2.0881 ×10-4
Ａ6 =  0.0000 
第７面
Ｋ  =  0
Ａ4 =  3.7741 ×10-3
Ａ6 =  0.0000 
第８面
Ｋ  =  0
Ａ4 =  1.1838 ×10-2
Ａ6 = -1.4228 ×10-4
第９面
Ｋ  =  0
Ａ4 =  7.3941 ×10-3
Ａ6 =  1.0081 ×10-4
ズームデータ（∞）
ＷＥ            ＳＴ            ＴＥ
ｆ (mm)             6.00423        11.99020        17.93935 
ＦNO                3.0434          4.1365          5.2256
ｄ4                13.2974          4.5198          1.6000
ｄ9                 9.4288         14.4655         19.5101                  。
【０１０３】
実施例３
ｒ1 =   -33.6563（非球面）  ｄ1 =  1.0000   ｎd1 =1.74320 νd1 =49.34 
ｒ2 =     6.2347（非球面）  ｄ2 =  1.4796   
ｒ3 =     8.8272（非球面）  ｄ3 =  1.6011   ｎd2 =1.82114 νd2 =24.06 
ｒ4 =    18.7944（非球面）  ｄ4 = （可変）  
ｒ5 =     ∞（絞り）        ｄ5 = -0.5000   
ｒ6 =     4.6767（非球面）  ｄ6 =  2.0886   ｎd3 =1.49700 νd3 =81.54 
ｒ7 =    -6.7262（非球面）  ｄ7 =  0.7069   
ｒ8 =    -3.9732（非球面）  ｄ8 =  1.4401   ｎd4 =1.58393 νd4 =30.21 
ｒ9 =    -9.3454（非球面）  ｄ9 = （可変）  
ｒ10=     ∞                ｄ10=  0.9600   ｎd5 =1.54771 νd5 =62.84 
ｒ11=     ∞                ｄ11=  0.6000   
ｒ12=     ∞                ｄ12=  0.5000   ｎd6 =1.51633 νd6 =64.14 
ｒ13=     ∞                ｄ13=  0.5000   
ｒ14=     ∞（像面）        
非球面係数
第１面
Ｋ  =  0
Ａ4 =  1.3164 ×10-4
Ａ6 =  0.0000 
第２面
Ｋ  =  0
Ａ4 = -5.3057 ×10-4
Ａ6 =  3.3686 ×10-5
第３面
Ｋ  =  0
Ａ4 = -7.5233 ×10-4
Ａ6 =  2.8971 ×10-5
第４面
Ｋ  =  0
Ａ4 = -5.1461 ×10-4
Ａ6 =  1.2110 ×10-5
第６面
Ｋ  =  0
Ａ4 = -4.1026 ×10-4
Ａ6 = -5.9764 ×10-5
第７面
Ｋ  =  0
Ａ4 =  2.7551 ×10-3
Ａ6 =  4.7060 ×10-5
第８面
Ｋ  =  0
Ａ4 =  1.1630 ×10-2
Ａ6 = -3.4684 ×10-5
第９面
Ｋ  =  0
Ａ4 =  7.6508 ×10-3
Ａ6 =  1.2631 ×10-4
ズームデータ（∞）
ＷＥ            ＳＴ            ＴＥ
ｆ (mm)             6.00098        11.99744        17.94344 
ＦNO                3.0785          4.1576          5.2322
ｄ4                14.3857          4.7841          1.6000
ｄ9                 9.2380         14.0573         18.8752                  。
【０１０４】
実施例４
ｒ1 =    75.3593（非球面）  ｄ1 =  1.0000   ｎd1 =1.74320 νd1 =49.34 
ｒ2 =     4.8561（非球面）  ｄ2 =  1.5218   
ｒ3 =     7.4430            ｄ3 =  1.7503   ｎd2 =1.90366 νd2 =31.31 
ｒ4 =    13.6272            ｄ4 = （可変）  
ｒ5 =     ∞（絞り）        ｄ5 = -0.3000   
ｒ6 =     4.6713（非球面）  ｄ6 =  3.5824   ｎd3 =1.49700 νd3 =81.54 
ｒ7 =    -6.6499（非球面）  ｄ7 =  0.2264   
ｒ8 =   -18.5581（非球面）  ｄ8 =  1.0000   ｎd4 =1.68893 νd4 =31.08 
ｒ9 =    15.0264（非球面）  ｄ9 = （可変）  
ｒ10=     ∞                ｄ10=  0.9600   ｎd5 =1.54771 νd5 =62.84 
ｒ11=     ∞                ｄ11=  0.6000   
ｒ12=     ∞                ｄ12=  0.5000   ｎd6 =1.51633 νd6 =64.14 
ｒ13=     ∞                ｄ13=  0.5000   
ｒ14=     ∞（像面）        
非球面係数
第１面
Ｋ  =  0
Ａ4 = -5.9981 ×10-5
Ａ6 =  0.0000 
第２面
Ｋ  = -0.6453 
Ａ4 =  2.3718 ×10-4
Ａ6 =  0.0000 
第６面
Ｋ  =  0
Ａ4 = -1.1120 ×10-3
Ａ6 =  1.0075 ×10-5
Ａ8 = -1.6650 ×10-5
第７面
Ｋ  =  0
Ａ4 =  3.2283 ×10-3
Ａ6 = -7.9085 ×10-4
Ａ8 =  3.2257 ×10-5
第８面
Ｋ  =  0
Ａ4 =  4.5672 ×10-3
Ａ6 = -7.9080 ×10-4
Ａ8 =  2.1571 ×10-5
第９面
Ｋ  = 13.2252 
Ａ4 =  3.9321 ×10-3
Ａ6 = -1.0714 ×10-4
ズームデータ（∞）
ＷＥ            ＳＴ            ＴＥ
ｆ (mm)             6.08056        11.78181        18.21488 
ＦNO                3.1976          4.2126          5.3670
ｄ4                14.5976          4.7205          1.0000
ｄ9                 8.0615         12.0938         16.7288                  。
【０１０５】
以上の実施例１〜４の無限遠物点合焦時の収差図をそれぞれ図５〜図８に示す。これらの収差図において、（ａ）は広角端、（ｂ）は中間状態、（ｃ）は望遠端における球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す。各図中、“ＦＩＹ”は最大像高を示す。
【０１０６】
次に、上記各実施例における画角、条件式（１）〜（１４）に関するパラメータ値等を示す。
条件式                              実施例１  実施例２  実施例３  実施例４
ｙ10* （最大像高）（ｍｍ）              3.6       3.6       3.6       3.6 
ｙ10* ×0.8 対応の半画角〈注１〉       28.5 °   28.3 °   28.5 °   27.0 °
ｙ*10 ×0.6 対応の半画角〈注１〉       21.0 °   20.9 °   21.0 °   20.3 °
ＷＥ半画角              〈注２〉       32.6 °   32.5 °   32.6 °   31.7 °
ＳＴ半画角                             17.1 °   17.1 °   17.1 °   17.2 °
ＴＥ半画角                             11.4 °   11.4 °   11.4 °   11.1 °
ｙ08* ／（ｆW ・ tanω08W ）〈注１〉    0.88479   0.89253   0.88434   0.93045 
（ｄｙ* ／ｄｙ）y08*                    0.69665   0.70875   0.68859   0.82344 
（ｄｙ* ／ｄｙ）y00*                    1         1         1         1 
ａ（μｍ）                              2.25      2.25      2.25      2.25
ｙ10* ／ａ                              1.6       1.6       1.6       1.6 
ＦW ／ａ                                1.39      1.35      1.37      1.42
ｄ1 ／ｙ10*                             0.44128   0.41603   0.41100   0.42272 
Ｒ11R ／Ｒ12F                           0.78387   0.76391   0.70631   0.65244 
（Ｒ11F ＋Ｒ11R ）／（Ｒ11F −Ｒ11R ）  0.85834   0.78802   0.68741   1.13776 
ｎ1                                     1.74320   1.74320   1.74320   1.74320 
ｔ1 ／ｙ10*                             1.17178   1.12906   1.13353   1.18670 
βT                                    -1.45165  -1.60006  -1.49875  -1.37437 
ｔ2 ／ｙ10*                             1.02267   1.20428   1.17656   1.33578 
Ｄ12T ／ｙ10*                           0.44444   0.44444   0.44444   0.19444 
ｄs ／ｙ10*                            -0.13889  -0.13889  -0.13889  -0.08333 
ＰW ／ｙ10*                             5.21781   4.82278   5.12956   5.15219 
（Ｒ22F ＋Ｒ22R ）／（Ｒ22F −Ｒ22R ） -3.72371  -4.67399  -2.47917   0.10516 
〈注１〉歪曲収差補正前における計算値である。
〈注２〉最大像高ｙ10* に対応する半画角は歪曲収差込みの値を掲載してあるが、各実施例共に広角端近傍では歪曲収差を画像処理にて補正することを前提としているため、補正後の半画角を掲載してある。なお、補正の際にはｙ10* ×0.6 対応の半画角が補正前後で略不変となるようにしてある。
【０１０７】
さて、以上のような本発明によるズームレンズで物体像を形成しその像をＣＣＤ等の撮像素子に受光させて撮影を行う電子撮影装置、とりわけデジタルカメラやビデオカメラ、情報処理装置の例であるパソコン、電話、特に持ち運びに便利な携帯電話等に用いることができる。以下に、その実施形態を例示する。
【０１０８】
図９〜図１１は、本発明によるズームレンズをデジタルカメラの撮影光学系４１に組み込んだ構成の概念図を示す。図９はデジタルカメラ４０の外観を示す前方斜視図、図１０は同後方正面図、図１１はデジタルカメラ４０の構成を示す模式的な透視平面図である。ただし、図９と図１１においては、撮影光学系４１の非沈胴時を示している。デジタルカメラ４０は、この例の場合、撮影用光路４２を有する撮影光学系４１、ファインダー用光路４４を有するファインダー光学系４３、シャッター４５、フラッシュ４６、液晶表示モニター４７、焦点距離変更ボタン６１、設定変更スイッチ６２等を含み、撮影光学系４１の沈胴時には、カバー６０をスライドすることにより、撮影光学系４１とファインダー光学系４３とフラッシュ４６はそのカバー６０で覆われる。そして、カバー６０を開いてカメラ４０を撮影状態に設定すると、撮影光学系４１は図１１の非沈胴状態になり、カメラ４０の上部に配置されたシャッター４５を押圧すると、それに連動して撮影光学系４１、例えば実施例１のズームレンズを通して撮影が行われる。撮影光学系４１によって形成された物体像が、ＩＲカットコートを施したローパスフィルターＬＦとカバーガラスＣＧを介してＣＣＤ４９の撮像面上に形成される。このＣＣＤ４９で受光された物体像は、処理手段５１を介し、電子画像としてカメラ背面に設けられた液晶表示モニター４７に表示される。また、この処理手段５１には記録手段５２が接続され、撮影された電子画像を記録することもできる。なお、この記録手段５２は処理手段５１と別体に設けてもよいし、フロッピーディスクやメモリーカード、ＭＯ等により電子的に記録書込を行うように構成してもよい。また、ＣＣＤ４９に代わって銀塩フィルムを配置した銀塩カメラとして構成してもよい。
【０１０９】
さらに、ファインダー用光路４４上にはファインダー用対物光学系５３が配置してある。ファインダー用対物光学系５３は、複数のレンズ群（図の場合は３群）と２つのプリズムからなり、撮影光学系４１のズームレンズに連動して焦点距離が変化するズーム光学系からなり、このファインダー用対物光学系５３によって形成された物体像は、像正立部材である正立プリズム５５の視野枠５７上に形成される。この正立プリズム５５の後方には、正立正像にされた像を観察者眼球Ｅに導く接眼光学系５９が配置されている。なお、接眼光学系５９の射出側にカバー部材５０が配置されている。
【０１１０】
このように構成されたデジタルカメラ４０は、撮影光学系４１が高性能で小型で沈胴収納が可能であるあるので、高性能・小型化が実現できる。
【０１１１】
次に、本発明によるズームレンズが対物光学系として内蔵された情報処理装置の一例であるパソコンが図１２〜図１４に示される。図１２はパソコン３００のカバーを開いた前方斜視図、図１３はパソコン３００の撮影光学系３０３の断面図、図１４は図１２の状態の側面図である。図１２〜図１４に示されるように、パソコン３００は、外部から繰作者が情報を入力するためのキーボード３０１と、図示を省略した情報処理手段や記録手段と、情報を操作者に表示するモニター３０２と、操作者自身や周辺の像を撮影するための撮影光学系３０３とを有している。ここで、モニター３０２は、図示しないバックライトにより背面から照明する透過型液晶表示素子や、前面からの光を反射して表示する反射型液晶表示素子や、ＣＲＴディスプレイ等であってよい。また、図中、撮影光学系３０３は、モニター３０２の右上に内蔵されているが、その場所に限らず、モニター３０２の周囲や、キーボード３０１の周囲のどこであってもよい。
【０１１２】
この撮影光学系３０３は、撮影光路３０４上に、本発明によるズームレンズ（図では略記）からなる対物レンズ１１２と、像を受光する撮像素子チップ１６２とを有している。これらはパソコン３００に内蔵されている。
【０１１３】
ここで、撮像素子チップ１６２上には光学的ローパスフィルターＦが付加的に貼り付けられて撮像ユニット１６０として一体に形成され、対物レンズ１１２の鏡枠１１３の後端にワンタッチで嵌め込まれて取り付け可能になっているため、対物レンズ１１２と撮像素子チップ１６２の中心合わせや面間隔の調整が不要であり、組立が簡単となっている。また、鏡枠１１３の先端には、対物レンズ１１２を保護するためのカバーガラス１１４が配置されている。なお、鏡枠１１３中のズームレンズの駆動機構は図示を省いてある。
【０１１４】
撮像素子チップ１６２で受光された物体像は、端子１６６を介して、パソコン３００の処理手段に入力され、電子画像としてモニター３０２に表示される、図１２には、その一例として、操作者の撮影された画像３０５が示されている。また、この画像３０５は、処理手段を介し、インターネットや電話を介して、遠隔地から通信相手のパソコンに表示されることも可能である。
【０１１５】
次に、本発明によるズームレンズが撮影光学系として内蔵された情報処理装置の一例である電話、特に持ち運びに便利な携帯電話が図１５に示される。図１５（ａ）は携帯電話４００の正面図、図１５（ｂ）は側面図、図１５（ｃ）は撮影光学系４０５の断面図である。図１５（ａ）〜（ｃ）に示されるように、携帯電話４００は、操作者の声を情報として入力するマイク部４０１と、通話相手の声を出力するスピーカ部４０２と、操作者が情報を入力する入力ダイアル４０３と、操作者自身や通話相手等の撮影像と電話番号等の情報を表示するモニター４０４と、撮影光学系４０５と、通信電波の送信と受信を行うアンテナ４０６と、画像情報や通信情報、入力信号等の処理を行う処理手段（図示せず）とを有している。ここで、モニター４０４は液晶表示素子である。また、図中、各構成の配置位置は、特にこれらに限られない。この撮影光学系４０５は、撮影光路４０７上に配置された本発明によるズームレンズ（図では略記）からなる対物レンズ１１２と、物体像を受光する撮像素子チップ１６２とを有している。これらは、携帯電話４００に内蔵されている。
【０１１６】
ここで、撮像素子チップ１６２上には光学的ローパスフィルターＦが付加的に貼り付けられて撮像ユニット１６０として一体に形成され、対物レンズ１１２の鏡枠１１３の後端にワンタッチで嵌め込まれて取り付け可能になっているため、対物レンズ１１２と撮像素子チップ１６２の中心合わせや面間隔の調整が不要であり、組立が簡単となっている。また、鏡枠１１３の先端には、対物レンズ１１２を保護するためのカバーガラス１１４が配置されている。なお、鏡枠１１３中のズームレンズの駆動機構は図示を省いてある。
【０１１７】
撮影素子チップ１６２で受光された物体像は、端子１６６を介して、図示していない処理手段に入力され、電子画像としてモニター４０４に、又は、通信相手のモニターに、又は、両方に表示される。また、通信相手に画像を送信する場合、撮像素子チップ１６２で受光された物体像の情報を、送信可能な信号へと変換する信号処理機能が処理手段には含まれている。
【０１１８】
以上の本発明の電子撮像装置は、例えば次のように構成することができる。
【０１１９】
〔１〕  複数のレンズ群を有し、変倍あるいは合焦時に各々のレンズ群間隔が可変であり、その中の最も物体側のレンズ群Ｇ１が非球面を有する負レンズ成分と正レンズ成分の２つの成分からなるズームレンズと、その像側に位置する電子撮像素子とを有し、前記ズームレンズを通じて結像された像を前記電子撮像素子にて撮像して得られた画像データを加工して形状を変化させた画像データとして出力することが可能な電子撮像装置において、
前記ズームレンズが以下の条件を満足することを特徴とする電子撮像装置。
【０１２０】
（１）      ０．７＜ｙ08* ／（ｆW ・ tanω08W ）＜０．９６
ただし、前記電子撮像素子の有効撮像面内（撮像可能な面内）で中心から最も遠い点までの距離（最大像高）をｙ10* とすると、ｙ08* ＝０．８ｙ10* 、ω08W は広角端における前記撮像面上の中心からｙ08* の位置に結ぶ像点に対応する物点方向の光軸に対する角度である。
【０１２１】
〔２〕  複数のレンズ群を有し、変倍あるいは合焦時に各々のレンズ群間隔が可変であり、その中の最も物体側のレンズ群Ｇ１が非球面を有する負レンズ成分と正レンズ成分の２つの成分からなるズームレンズと、その像側に位置する電子撮像素子とを有し、前記ズームレンズを通じて結像された像を前記電子撮像素子にて撮像して得られた画像データを加工して形状を変化させた画像データとして出力することが可能な電子撮像装置において、
前記ズームレンズがｆW の５０倍以上のいずれかの物体距離に合焦した時に、以下の条件を満足することを特徴とする電子撮像装置。
【０１２２】
（１）      ０．７＜ｙ08* ／（ｆW ・ tanω08W ）＜０．９６
ただし、前記電子撮像素子の有効撮像面内（撮像可能な面内）で中心から最も遠い点までの距離（最大像高）をｙ10* とすると、ｙ08* ＝０．８ｙ10* 、ω08W は広角端における前記撮像面上の中心からｙ08* の位置に結ぶ像点に対応する物点方向の光軸に対する角度である。
【０１２３】
〔３〕  以下の条件を満足することを特徴とする上記１又は２記載の電子撮像装置。
【０１２４】
（２）      １．２＜ｙ10* ／ａ＜６．０
ただし、ｙ10* は前記電子撮像素子の有効撮像面内（撮像可能な面内）で中心から最も遠い点までの距離（最大像高）で、単位はｍｍ、ａは前記電子撮像素子長辺方向の画素間距離で、単位はμｍである。
【０１２５】
〔４〕  以下の条件を満足することを特徴とする上記１又は２記載の電子撮像装置。
【０１２６】
（３）      ＦW ≧１．１ａ（μｍ）
ただし、ＦW は広角端における解放Ｆ値、ａは前記電子撮像素子長辺方向の画素間距離で、単位はμｍである。
【０１２７】
〔５〕  前記電子撮像装置のズームレンズにおける最も物体側のレンズ群Ｇ１の負レンズ成分と正レンズ成分の光軸上における空気間隔ｄ1 が、以下の条件を満足することを特徴とする上記１又は２記載の電子撮像装置。
【０１２８】
（４）      ０．３＜ｄ1 ／ｙ10* ＜０．６
ただし、前記電子撮像素子の有効撮像面内（撮像可能な面内）で中心から最も遠い点までの距離（最大像高）ｙ10* は、０＜ｙ10* ＜６（ｍｍ）である。
【０１２９】
〔６〕  前記電子撮像装置のズームレンズにおける最も物体側のレンズ群Ｇ１の負レンズ成分と正レンズ成分が、以下の条件を満足することを特徴とする上記１又は２記載の電子撮像装置。
【０１３０】
（５）      ０．５５＜Ｒ11R ／Ｒ12F ＜０．９５
ただし、Ｒ11R は最も物体側のレンズ群Ｇ１の負レンズ成分における最も像側の面、Ｒ12F は最も物体側のレンズ群Ｇ１の正レンズ成分における最も物体側の面の光軸上での曲率半径である。
【０１３１】
〔７〕  前記電子撮像装置のズームレンズにおける最も物体側のレンズ群Ｇ１の負レンズ成分は、その形状因子と媒質屈折率が以下の条件を共に満足することを特徴とする上記１又は２記載の電子撮像装置。
【０１３２】
（６）      ０．０＜（Ｒ11F ＋Ｒ11R ）／（Ｒ11F −Ｒ11R ）＜１．５
（７）      １．５５＜ｎ1 
ただし、Ｒ11F 、Ｒ11R はそれぞれ最も物体側のレンズ群Ｇ１の負レンズ成分における最も物体側の面と最も像側の面の光軸上での曲率半径、ｎ1 は前記負レンズ成分の最も中心厚の厚いレンズ要素の屈折率である。
【０１３３】
〔８〕  前記電子撮像装置のズームレンズにおける最も物体側のレンズ群Ｇ１の最も物体側の面から最も像側の面までの光軸上の厚みｔ1 が以下の条件を満足することを特徴とする上記１又は２記載の電子撮像装置。
【０１３４】
（８）      ０．７＜ｔ1 ／ｙ10* ＜１．３５
ただし、前記電子撮像素子の有効撮像面内（撮像可能な面内）で中心から最も遠い点までの距離（最大像高）ｙ10* は、０＜ｙ10* ＜６（ｍｍ）である。
【０１３５】
〔９〕  前記電子撮像装置のズームレンズにおける最も物体側のレンズ群Ｇ１は、物体側から順に、負レンズと正レンズの２つのレンズ要素からなることを特徴とする上記１又は２記載の電子撮像装置。
【０１３６】
〔１０〕  前記電子撮像装置のズームレンズにおける最も物体側のレンズ群Ｇ１の像側に隣接するレンズ群Ｇ２は、広角側から望遠側に向かって変倍する際には、常に物体側へ移動し、以下の条件を満足することを特徴とする上記１又は２記載の電子撮像装置。
【０１３７】
（９）      １．３＜−βT ＜２．１
ただし、βT は望遠端におけるレンズ群Ｇ２の横倍率である。ここで、前記電子撮像素子の有効撮像面内（撮像可能な面内）で中心から最も遠い点までの距離（最大像高）ｙ10* は、０＜ｙ10* ＜６（ｍｍ）である。
【０１３８】
〔１１〕  前記電子撮像装置のズームレンズにおける最も物体側のレンズ群Ｇ１の像側に隣接するレンズ群Ｇ２は、広角側から望遠側に向かって変倍する際には、常に物体側へ移動し、以下の条件を満足することを特徴とする上記１又は２記載の電子撮像装置。
【０１３９】
（１０）      ０．７＜ｔ2 ／ｙ10* ＜１．６
ただし、ｔ2 はレンズ群Ｇ２の最も物体側の面から最も像側の面までの光軸上の距離である。ここで、前記電子撮像素子の有効撮像面内（撮像可能な面内）で中心から最も遠い点までの距離（最大像高）ｙ10* は、０＜ｙ10* ＜６（ｍｍ）である。
【０１４０】
〔１２〕  前記電子撮像装置のズームレンズにおける最も物体側のレンズ群Ｇ１の像側に隣接するレンズ群Ｇ２は以下の条件を満足することを特徴とする上記１又は２記載の電子撮像装置。
【０１４１】
（１１）      ０．１＜Ｄ12T ／ｙ10* ＜０．７
（１２）      −０．７＜ｄs ／ｙ10* ＜０
ただし、Ｄ12T は望遠端かつ無限遠物点合焦時におけるレンズ群Ｇ１の最も像側の面からレンズ群Ｇ２の最も物体側の面までの光軸上の距離、ｄs は最外軸上光線を決める開口絞りの開口部位（内径部）を含む面と光軸との交点位置とレンズ群Ｇ２の最も物体側の面頂との距離であり、負値は後者が前者よりも物体側にある場合である。ここで、前記電子撮像素子の有効撮像面内（撮像可能な面内）で中心から最も遠い点までの距離（最大像高）ｙ10* は、０＜ｙ10* ＜６（ｍｍ）である。
【０１４２】
〔１３〕  前記電子撮像装置のズームレンズにおける最も物体側のレンズ群Ｇ１の像側に開口絞りを有し、開口絞りは以下の条件を満足することを特徴とする上記１又は２記載の電子撮像装置。
【０１４３】
（１３）      ４．０＜ＰW ／ｙ10* ＜６．５
ただし、ＰW は広角端における最も物体側の面から開口絞り位置までの光軸上での距離である。ここで、前記電子撮像素子の有効撮像面内（撮像可能な面内）で中心から最も遠い点までの距離（最大像高）ｙ10* は、０＜ｙ10* ＜６（ｍｍ）である。
【０１４４】
〔１４〕  前記電子撮像装置のズームレンズにおける最も物体側のレンズ群Ｇ１の像側に隣接するレンズ群Ｇ２は、物体側から順に、正レンズ成分と負レンズ成分の２つの成分からなることを特徴とする上記１又は２記載の電子撮像装置。
【０１４５】
〔１５〕  前記電子撮像装置のズームレンズにおける最も物体側のレンズ群Ｇ１の像側に隣接するレンズ群Ｇ２は、物体側から順に、正レンズと負レンズの２つのレンズ要素からなることを特徴とする上記１又は２記載の電子撮像装置。
【０１４６】
〔１６〕  前記電子撮像装置のズームレンズにおける最も物体側のレンズ群Ｇ１の像側に隣接するレンズ群Ｇ２は、物体側から順に、正レンズ成分と負レンズ成分の２つの成分からなり、前記負レンズ成分は以下の条件を満足することを特徴とする上記１又は２記載の電子撮像装置。
【０１４７】
（１４）      −１０＜（Ｒ22F ＋Ｒ22R ）／（Ｒ22F −Ｒ22R ）＜０．５
ただし、Ｒ22F 、Ｒ22R はそれぞれレンズ群Ｇ２の負レンズ成分における最も物体側の面と最も像側の面の光軸上での曲率半径である。
【図面の簡単な説明】
【０１４８】
【図１】本発明の電子撮像装置に用いるズームレンズの実施例１の無限遠物点合焦時の広角端（ａ）、中間状態（ｂ）、望遠端（ｃ）でのレンズ断面図である。
【図２】実施例２のズームレンズの図１と同様のレンズ断面図である。
【図３】実施例３のズームレンズの図１と同様のレンズ断面図である。
【図４】実施例４のズームレンズの図１と同様のレンズ断面図である。
【図５】実施例１の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図６】実施例２の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図７】実施例３の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図８】実施例４の無限遠物点合焦時の収差図である。
【図９】本発明によるズームレンズを組み込んだデジタルカメラの外観を示す前方斜視図である。
【図１０】図９のデジタルカメラの後方斜視図である。
【図１１】図９のデジタルカメラの断面図である。
【図１２】本発明によるズームレンズを対物光学系として組み込れたパソコンのカバーを開いた前方斜視図である。
【図１３】パソコンの撮影光学系の断面図である。
【図１４】図１２の状態の側面図である。
【図１５】本発明によるズームレンズを対物光学系として組み込れた携帯電話の正面図（ａ）、側面図（ｂ）、その撮影光学系の断面図（ｃ）である。
【符号の説明】
【０１４９】
Ｇ１…第１レンズ群
Ｇ２…第２レンズ群
Ｓ…開口絞り
Ｌ…ローパスフィルター
Ｇ…カバーガラス
Ｉ…像面
Ｅ…観察者眼球
Ｆ…光学的ローパスフィルター
４０…デジタルカメラ
４１…撮影光学系
４２…撮影用光路
４３…ファインダー光学系
４４…ファインダー用光路
４５…シャッター
４６…フラッシュ
４７…液晶表示モニター
４９…ＣＣＤ
５０…カバー部材
５１…処理手段
５２…記録手段
５３…ファインダー用対物光学系
５５…正立プリズム
５７…視野枠
５９…接眼光学系
６０…カバー
６１…焦点距離変更ボタン
６２…設定変更スイッチ
１１２…対物レンズ
１１３…鏡枠
１１４…カバーガラス
１６０…撮像ユニット
１６２…撮像素子チップ
１６６…端子
３００…パソコン
３０１…キーボード
３０２…モニター
３０３…撮影光学系
３０４…撮影光路
３０５…画像
４００…携帯電話
４０１…マイク部
４０２…スピーカ部
４０３…入力ダイアル
４０４…モニター
４０５…撮影光学系
４０６…アンテナ
４０７…撮影光路
【図１】
2006047537.tif 000003
【図２】
2006047537.tif 000004
【図３】
2006047537.tif 000005
【図４】
2006047537.tif 000006
【図５】
2006047537.tif 000007
【図６】
2006047537.tif 000008
【図７】
2006047537.tif 000009
【図８】
2006047537.tif 000010
【図９】
2006047537.tif 000011
【図１０】
2006047537.tif 000012
【図１１】
2006047537.tif 000013
【図１２】
2006047537.tif 000014
【図１３】
2006047537.tif 000015
【図１４】
2006047537.tif 000016
【図１５】
2006047537.tif 000017